탄소나노튜브를 이용한 수소 저장Hydrogen Storage Using Carbon NanotubesA R T I C L E I N F O A B S T R A C T수소에너지는 환경과 에너지문제를 동시에 해결할 수 있는 가장 이상적인 에너지원으로 여겨지고 있으나 수소저장 기술이 그 이용을 제한하고 있는 실정이다. 최근 탄소나노튜브가 가볍고 안정성이 우수한 장점을 이용한 많은 연구결과들이 DOE(Department of Energy)가 발표한 상업적으로 이용 가능한 목표인 6.5wt%의 수소 저장량을 만족하였지만 아직 그 연구 결과에 대하여 재현성 및 신뢰성이 부족하여, 이를 확인하려는 많은 시도들과 새로운 연구들이 필요하다고 할 수 있다. 본 보고서에서는 지금까지 발표된 연구결과를 바탕으로 탄소나노튜브의 수소저장특성과 수소저장방법 등을 고찰해보고 또 다양하게 제시된 연구방법들을 고찰함으로써 수소저장매체로서의 탄소나노튜브의 연구 방향을 제시하고자 한다.6조2401103 김태형2501153 정인우2601154 이용우2701147 김희진ContentsⅠ 서론Ⅱ 수소에너지Ⅲ CNT를 이용한 수소저장Ⅳ 결론Ⅰ. 서론수소는 무게대비 에너지 밀도가 높을 뿐 아니라, 무공해 및 최종 부산물의 재사용이 가능하다는 점 등에서 대체에너지원으로서 크게 각광을 받아왔다. 수소를 에너지원으로 활용하기 위해서 수소의 생산, 저장 및 활용 기술 분야에서 많은 새로운 방법들이 제안되고 연구되어 왔으나, 여전히 이들 방법은 나름대로 장단점을 보유하고 있다.수소의 저장기술 방법으로는 압축 기체 저장법, 액체수소 저장법 및 수소저장소재를 이용한 저장법 등이 있다. 압축 기체 저장법과 액체수소 저장법은 현재 일반적으로 적용되는 방법이지만, 압축 기체 저장법의 경우 상대적으로 체적당 저장밀도가 낮고 고압의 가스용기를 사용함으로써 위험성이 큰 단점들을 가지고 있으며 액체수소 저장법의 경우 체적당 저장 밀도는 압축 기체 저장법보다 크지만 수소의 액화점인 영하 235℃ 이하로 유지해야하기 때문에 특수 야 하며, 비교적 값이 싸야 하는데 이를 해결할 수 있는 방법으로 탄소나노튜브를 이용하는 방법이 연구되고 있다.탄소나노튜브는 화학적으로 구조가 매우 안정하여 열 및 전기전도성이 우수하며 기계적 특성이 매우 우수하여 다양하게 응용이 가능하다. 따라서 본 보고서에서는 지금까지 발표된 결과들 중 실험에 의해서 얻어진 결과들을 중심으로 수소저장 특성을 요약하고 개별적인 실험결과들을 그 특징과 조건에 따라 비교, 고찰함으로써 수소저장매체로서 탄소나노튜브의 연구 방향을 제시하고자 한다.Ⅱ. 수소에너지수소는 주기율표상에서 원자 번호는 1번이고 원자량은 1.00794 g/mol이다. 수소의 물리적 특성은 녹는점은 14.01K, 끓는점은 20.28K로 극단적인 경우를 제외하고는 일상적인 상온에서는 가스 형태의 상을 가지게 된다. 비록 수소는 대기 중에서는 1ppm 이하로 극미량으로 존재하지만 우주적인 입장으로 본다면 그 양이 전체 우주 원소 질량의 75% 정도 차지하게 되어 우주의 대부분 물질은 수소로 이루어져 있다 하여도 과언은 아니다.이러한 수소는 기본적으로 태워서 에너지를 발생 하게 될 때 일반적으로 사용하는 가솔린 열량의 세배에 달하는 열량을 방출한다. 이러한 고열량으로 인하여 가솔린 기관을 수소를 이용한 기관으로 대체하게 될 때 가솔린 보다 높은 열효율을 발생하게 되어 고효율 기관을 만들 수 있게 된다. 또한 수소는 손쉽게 연료 전지 등과 같은 방법을 이용하여 전기를 생산할 수 있기 때문에 수소는 에너지 면에서 전기와 동등한 역할을 수행할 수 있다. 즉 전기는 발전소를 통하여 생산하고 전선을 통한 이송 그리고 활용을 하게 되는데 수소는 이와 같은 에너지 이송을 연속적인 전선을 통하여 이루는 것이 아니라 단독적인 전력 생산이 가능하기 때문에 수소는 독립적 에너지원이지만 전기와 같은 수준의 에너지 등급으로 볼 수 있다.더불어 수소는 공기와의 부피비로 4% 이상 96%이하로 존재하게 되고 560도 이상의 열이 공급되었을 때 수소는 자연적으로 폭발하게 된다. 이러한 폭발성 의 운동 속도는 그와 반비례하여 여타 가스보다 훨씬 크다. 이로 인하여 수소가 배출되었을 때에는 그 분자 속도로 인해 급격히 공간으로 퍼져 폭발의 위험은 그만큼 줄어든다.또한 이러한 위험성은 모두 가스 형태의 수소가 가지는 것으로 수소를 고체 표면에 고정하여 이용하는 고체 저장 방법을 사용하게 되면 이러한 위험 또한 사라진다. 즉, 수소를 금속 수화물 형태로 저장하고 이용하고자 할 때 수소의 배출은 흡열 반응을 일으키기 때문에 수소의 위험성은 그만큼 줄어든다고 볼 수 있다.1. 수소의 활용그림 1. 수소 시장 전망수소의 활용은 현재 대부분이 화학 공정용 재료로 사용되고 있다. 이것은 수소의 활용 면에서 그 운송 수단이 안정성 및 효율성 면에서 떨어지기 때문에 이렇게 미비한 활용만 있을 뿐이다. 그러나 수소의 저장 및 생산이 활성화될 경우 수소는 자동차, 연료전지를 포함하여 전력 생산용 원재료로 활용될 수 있을 것이다. 이러한 수소를 이용한 수소 경제에서 수소 시장은 점점 증가하는 추세를 보이고 있으며 2020년에는 1400억 달러 이상의 시장 형성이 가능할 것으로 예측하고 있다.(그림 1 참조.)Ⅲ. CNT를 이용한 수소저장수소 저장은 미국 에너지성(DOE)에서 효율 면으로 비교를 하였을 때 필요한 최소의 저장량은 2010년을 기준으로 질량으로는 0.060 kg/kg, 부피로는0.045 kg/L 이상이 되어야만 상업적으로 가치가 있다고 판단하고 있다. 이러한 물리적 양뿐만 아니라 수소를 저장하는 데 드는 비용은 $4/kWh 이하, 그리고 재충전 시간은 1.5 kg/min 이상을 요구하고 있다. 그림 2.는 이러한 미국 에그림 2. 수소 저장 목표 및 현재 저장량너지성의 요구량과 현재의 기술 수준으로 달성 가능한 각각의 저장 방법에 대하여 도표로 표시가 되어 있다.현재 수소를 저장하기 위한 여러 가지 방법들은 기존에 사용되어온 화석 연료의 효율에 비하여 아직 까지 그 효율이 떨어짐을 알 수 있고 이로 인하여 수소 저장이 가능한 대면적의 물질에 연구를 기울이고 있위해서는 고온, 즉 650도 이상의 고온을 사용하여야만 화학적으로 결합되어 있는 수소를 탈착하여 이용할 수 있다.이것은 수소와 금속간의 결합력이 높기 때문에 이러한 결합력을 깨기 위해서는 높은 온도를 가하여 줌으로써 고체 격자의 운동에너지를 높여 주고 이로 인하여 화학적 결합을 이루고 있는 수소와 고체간의 인력을 깨게 되는 것이다. 이에 반하여 수소를 물리적 결합으로 저장을 하는 것은 수소와 고체 표면이 물리적 힘, 즉 반데르발스 힘에 의해서 흡착이 되어 있기 때문에 수소를 배출하는 데 필요한 온도는 고온이 아니라 저온이 되는 것이다. 그러나 이러한 물리적 결합에도 단점이 있다.즉, 물리적 결합은 약한 인력에 의하여 수소가 흡착되어 있기 때문에 쉽게 고체 표면으로부터 수소가 떨어질 수 있는 가능성이 존재한다. 이러한 약한 인력은 물리적 결합을 이용하여 수소를 저장하는데 있어서 가장 큰 걸림돌이 되고 있으며 이 또한 해결해야 할 문제로 남아 있다.1-1. SWNT 수소 저장 특성Dilon 등이 1997년에 Nature 지에 SWNT를 아주 소량 함유하고 있는 탄소재료를 이용하여 약 5~10wt%의 수소저장특성을 갖는다고 발표하였다. 이 결과는 그 후 나노튜브를 수소저장에 이용하려는 연구에 많은 연구 방향을 제시해 주었다. 그리고 많은 연구 결과 DOE 목표를 만족할 수 있는 연구 결과들이 많이 발표되고 있다. 특히 그림 3에 서와 같이 bundle형태로 되어있는 SWNT는 개개의 나노튜브가 수소저장을 할 수 있는 장소를 제공해 줄 뿐만 아니라 나노튜브사이(interstitial)에도 다량의 수소가 저장 될 수 있다는 연구결과가 많이 발표되었다. SWNT는 합성이 어렵고 또한 정제하여 고순 도를 갖는데도 어려움이 많이 있지만 이 문제를 해결하면 SWNT를 수소저장 매개체로 이용하는데 많은 성과가 있을 것으로 기대된다.1-2. MWNT 수소 저장 특성Wu등은 촉매분해 방법으로 제조한 MWNT를 thermogravimetry(TG) 방법으로 수소저장 실험을 한 결과 wt%의 수소흡착 특성을 보여주었다. 활성탄인 Saran carbon이 낮은 압력에서 수소저장량이 더 많음을 보여주었으나 압력이 증가하여 70bar 이상에서는 SWNT의 수소저장량이 Saran carbon보다 증가하기 시작하고 100 bar 에서는 Saran carbon의 경우에 3.4wt%이나 SWNT의 경우에는 8wt% 이상의 수소가 저장되는 것으로 보고하였다. 압력이 낮은 경우는 비표면적과 수소저장량이 비례하는 관계를 가지나 SWNT의 경우 고압에서 나노튜브의 구조가 변하여 수소저장량이 증가하며 고압에서 탄소나노튜브의 경우 비표면적에 관계없이 EH 다른 수소흡착 사이트가 제공됨을 알 수 있다. 나노섬유를 제조하여 흡착실험을 한 Ahn 등은 N2 흡착실험에서 25m2/g의 specific surface area를 가진 시료에 73m2/g의 흡착 량을 보여주었고 그 이유를 수소보다 큰 N2 분자가 감지할 수 없는 나노섬유의 불규칙한 표면에 의한 것으로 설명하고 있다.나노튜브의 층간거리 및 기공의 크기에 따른 수소저장실험에 대해서는 Rzepka가 실험 및 이론적으로도 깊이 있게 다루었다. 그는 그들의 이론적 결과를 바탕으로 실험 데이터와 비교하여 나노튜브의 면간거리(Interplana distance)가 3.4Å에서 7Å 까지 증가하여도 1wt% 이상은 증가하지 않는다고 발표하였으며 이는 Rodriguez등이 그들의 결과를 설명한 모세관 응축(capillary condensation)에 의해서 층간으로 수소가 저장된다는 설명과 대조를 이룬다. 또한 이들은 상온에서 수소저장량은 기공의 크기나 geometry에 영향을 받지 않고 단지 비표면적(specific surface area)에 영향을 받는다고 설명하고 최고 1.3wt%의 수소저장특성을 갖는다고 설명하였다. 그러나 많은 실험 결과들이 활성탄이나 탄소섬유에 비해 비표면적이 작은 결정성 탄소재료에 수소가 많이 저장된다고 보고하였으며 이는 수소 흡착이 단순히 비표면적에 관련되어 있지 않음을 말해준다. 따라서 앞으각된다.
직장내 매너(상사가 가저야할 에티켓)과 목비즈니스 매너론담당교수박창수 교수님학 교학 과학 번이 름-목차-? 서 론? 본 론1. 설문조사 결과○ 직장인이 뽑은 최악의 상사 (취업한 선배 여자남자 30명에게 물어봄)2. 설문조사에 대한 해결책2-1 아랫사람에게서 들어라2-2 혼자서 공적을 독점하지 말라2-3 직장 분위기에 찬물을 끼얹지 마라2-4 5W 1H와 플러스 알파2-5 어떻게, 무엇을 꾸짖을 것인가□ 결 론□ 참고문헌서론직장에는 계급이 존재한다. 그 계급은 상사와 부하의 관계로 정의된다. 상사는 조직을 이끄는 역할을 한다. 따라서 그들에게는 기업 경영의 큰 그림을 읽고 비전과 목적을 그리는 능력이 요구된다. 심리학적 측면에서 보자면 상사는 조직의 전두엽에 해당된다. 전두엽은 대뇌에서 운동신경 외의 사고 및 판단과 같은 고도의 정신 작용이 이루어지는 기관으로, 포유류 중에서도 고등동물일수록 잘 발달되어 있다. 예컨대 어떤 물건을 집으려 할 때, 손을 움직이라는 직접적인 명령은 운동중추에서 내린다. 그 운동중추에 명령을 내리는 곳이 전두엽이다. 즉 전두엽은 인간의 모든 행위를 최종적으로 명령하는 가장 높은 조절기능을 한다. 따라서 그들은 조직의 앞을 내다보고, 모든 일을 ‘관계’라는 맥락에서 생각한다. 따라서 유능한 상사는 본인뿐만 아니라 부하직원, 그리고 직장에 적지않은 이익을 주게 될 것이다.유능한 상사란 사람들에게 마음을 열며, 상대방을 인정하고 존중하는 매너를 지닌 진정한 카리스마의 쇼유자라고 할 수 있겠다. 따라서 지금부터 유능한 상사가 되기 위하여 직장 내에서 지켜야 할 매너에 대해서 알아 보고자 한다.본론1. 설문조사본론에 들어가기 앞서, 취직한 선배님들께 설문조사를 실시하였다. 설문조사에는 남녀30명이 참여하였으며 결과는 다음과 같다.? 직장인이 뽑은 최악의 상사▲ 5위 ‘의견을 무시하는 상사’남(男) 2명, 여(女) 2명.아랫사람은 노련함 대신에 신선한 감각을 지니고있다. 상사라면 이런 감각을 무시하지 않는 태도를 취해야 한다. 적극적으로 그드다.▲ 2위 ‘업무지시를 이랬다 저랬다 하는 상사’남(男) 3명, 여(女) 4명남녀 공통으로 2위에 올랐지만 여성들이 더 많이 싫어했다. 남성에 비해 일처리가 꼼꼼한여성들이 그렇지 못한 상사에 대한 불신이 더 높다는뜻.▲ 1위 ‘무작정 꾸짖는 상사’남(男) 3명 여(女) 5명업무적인 부진이나 실수, 실패에 대해 꾸지람을 할때는 감정적으로만 기울 것이 아니라, 앞으로의 방향이나 비전 제시를 함께 취해야 한다.상사라 불리는 사람들은 과연 얼마만큼 부하직원에 대해 잘 알고 있다고 생각할까.5, 6년 동안, 심지어 10년을 함께 직장 생활을 해온 사 이라 하더라도, 때로는 스스로도 깜짝 놀랄 만큼 상대방 을 잘 알 수 없는 경우가 있다.부하직원은 자기의 일을 어떻게 생각하고 있는가. 무엇을 생각하며 하루하루를 보내고 있는가. 이제부터 무엇을, 어떻게 하려고 생각하는가...오랜 세월을 더불어 사는 부부간이라도 종종 이해하기 어려운 경우가 생기는데, 한정된 시간과 정해진 장소에 서만 같이 일해 온 이상 서로 이해하기 어려운 점이나 뜻밖의 사태가 생기는 것은 결코 이상한 일이 아니다.상사는 오히려 부하직원을 모른다고 생각하는 편이 정확하다. 아무것도 모르는 것과 같은 겸허한 자세로 부하직원의 언동에 대해 항상 가벼운 호기심을 가지는 편이 진정으로 부하직원을 알 수 있게 되는 지름길이다.자기의 일조차 잘 모르는 것이 인간인데, 타인에 관해서는 아무리 오랜 세월을 같이 지낸다 해도 이해할 수 없는 일이 많을 수밖에 없다.하지만 아무리 이해하기 어려울지라도 부하직원에 대해 꼭 알아야 될 것은 있다.‘과연 무엇을 알지 않으면 안 되는가. 그것을 조금이라도 알게 되었다면, 다음에는 어떻게 행동해야 할 것인가. 어떻게 하는것이 참으로 회사를 위하고, 부하직원을 위하고, 자기를 위하는 길인가?’이러한 문제를 풀기 위해 직장내에서 상사가 부하직원들을 대할 때 의 에티켓에 대해서 알아 보도록 하겠다.2. 설문조사에 대한 해결책2-1 의견을 무시하는 상사 아랫사람에게서 들어라한 직장에 뿌리 그렇기 때문에 원점에서 바라볼 수 있는 것이다.그러므로 상사라면 전례나 규정, 예산이나 눈치 때문에 모처럼 나온 신선한 발상을 짓밟아 버리는 사태가 일어나지 않도록 유의해야 한다.특히 간부 자신이 풋내기인 경우, 같은 풋내기라는 친근감이있는 사람이 뜻밖에도 정확히 문제점을 파악해 줄 수가 있다는 사실을 염두에 두어야 한다.설사 오래된 고참 상사라 해도 오랫동안 몸에 밴 발상의 껍질을 벗고 적극적으로 신입사원의 의견에 귀를 귀기울여야한다. 신입사원이나 전입사원의 풋내기다운 의문을 중시하는 것이다.그들의 감각은 오랫동안 그 직장에 있던 베테랑에 비한다면 당연히 미숙한 점이 있다. 그러나 미숙하기 때문에 오히려 신선함을 지니고 있다.2-2 영악하게 자기밥그릇만 챙기는 상사 혼자서 공적을 독점하지 말라상사가 범하기 쉬운 과실 중의 하나는 진두지휘에 열성을 다하는 나머지 부하직원을 마치 소모품처럼 쓰고 버린다는 점이다.끊임없이 부하직원에게 일을 명령하고, 지나친 업무량을 떠넘기면서도 자기 자신이 그 이상으로 일하고 있으므로 그다지 부하직원을 동정하지 않는다. 그뿐 아니라 자기보다 좀더 많은 일을 해주기를 바란다.가끔씩 부하직원이 휴식을 취하면 서슴없이 다른 부서로 쫓아버린다. 그러면서 자기의 일에 총력을 집중하고, 모든 책임을지려 하는 한편, 아무리 작은 일이라도 하나하나 간섭하고, 상사에게 상세하게 보고해서 자기를 인식시키려고 열을 올린다.이뿐만이라면 별로 문제될 것이 없지만, 그 때문에 부하직원의 공적까지 자기 혼자서 독차지해 버리는 어처구니없는 일이 생긴다는 것이다. 말하자면 한 사람의 스타로 부상하기 위해 여러 사람이 희생당하는 것이다.자기의 조직 전체에서 한 일이므로, 대표격인 자기의 공적으로 하고 싶은 인간의 욕심을 이해할 수는 있다. 그러나 부정은 부정이다. 팀 전체의 노고를 어찌 관리자 한 사람의 노고로 둔갑시킬 수 있단 말인가.여기에 함정이 있다. 자기 조직의 일은 결코 자기 혼자서 하는 것이 아니다. 하찮은 협력, 조그만한 선의, 자질구레한 잡무등.면 이렇게 자기 부하직원을 험담하는 경우가 적지 않다. 특히 인사고과 시기라도 돌아오면 이때야말로 부하직원 전원의 트집을 잡아야 하는 것처럼 생각하는 간부도 있다.분명히 그 중에는 비난받아 마땅한 부하직원도 있어서, 사실을 전하고 그 부하직원의 앞으로의 지도를 협의해야 할 경우도 생길 것이다.그러나 부하직원에 관한 이야기는 거기까지여야 한다. 공식적인 장소 이외에서, 이를테면 술자리 같은 데서는 절대로 부하직원의 험담을 입 밖에 내서는 안 된다.만일 필요하다면 본인과 1대1이 되어 다른 사람이 듣지 않는 좌석에서 직접 해야 한다. 만일 그렇지 않다면 부하직원은 당신을 멀어져 간다는 점을 알아야 한다.상사의 험담을 하는 관리자도 있다. 특히 부하직원 앞에서 공공연하게 상사의 험담을 늘어놓는 경우이다. 이런 사람은 자기가 마치 정의를 대변하는 것처럼 떠들어 댄다. 누구에 관한 것이든 자기가 생각하는 바를 털어놓아 버리는 것을 미덕으로 믿어버리는 사람이다.한 걸음 더 나아가, 주변 사람이나 친구에게 자기 상사의 험담을 하는 사람도 있다. 이런 태도는 자신이 경멸당할 뿐만 아니라, 자기 평가를 스스로 낮추어 버리는 결과를 가져온다는 사실을 명심해야 한다.아무리 자기의 상사가 못마땅하더라도 함부로 헐뜯어서는 안 된다. 본인에게 직접 느낀 바를 말하는 것은 좋지만, 타인을 통해서 상사의 발을 잡아당기려 하는 태도는 옳다고 할 수없다.2-4 업무지시를 이랬다저랬다 하는 상사 5W 1H와 플러스 알파를 알라5W 1H, 즉 6하 원칙이 명령할 때나 보고할 때 필수요소임을 모르는 상사는 없을 것이다.첫째, Why. 이를테면 ‘문서작성 기능의 향상을 위하여’ 등 목적, 의도, 이유, 배경 등을 설명한다.둘째, Who. ‘A계장이 계 내의 전원에 대하여’와 같이 주체및 객체, 인물을 설명한다.셋째, When. ‘10월 1일 오전 10시부터 12시까지’ 등과 같이 시기, 시각, 상황, 경우를 설명한다.넷째, Where. ‘본사 1층 제1회의실에서’와 같이 장소를 설명한다.다섯째, W부하직원이 착실히 일을 하는 경우 대개 2W 정도면 충분하다.오히려 너무 자세하게 명령하면 부하직원의 자주성을 손상시킬 우려가 있다. 그러나 부하직원이 상사에게 보고할 때는 5W 1H가 완전하게 갖추어져야 한다.여기에 플러스 알파를 두면 더욱 좋은데, 그것은 위에서 든 이외에 감정적 요소를 첨가하는 것을 말한다.상사는 지극히 사무적이고 능률적으로 부하직원에게 업무를 지시하기 위해 이 플러스 알파를 잊기 쉽다. 그러나 이를 무시하느냐, 중시하느냐에 따라 명령의 위력은 크게 달라진다.A사에서 경영 합리화의 거센 바람이 불었을 때, G상무는 과장에게 어떤 중대한 임무를 명한 다음 이렇게 덧붙였다.‘’이 명령은 사실 조금 무리하다고 나도 생각한다. 그러나 무리임을 알기 때문에 당신에게 부탁하는 것이야. 뒷일은 내가 어떻게 할 것이므로, 당신은 있는 힘을 다해 주기 바랍니다. 반발과 저항이 크겠지만, 책임을 일체 내가 지겠소.‘’과장은 상무의 간절한 기대에 감동을 느꼈다. 그리하여 문자 그대로 분골쇄신하여 명령의 수행에 총력을 기울이게 되었다.그 결과는 대성공하여, N과장은 부장으로 발탁되었다. 그러자 G상무가 이번에는 이렇게 명령했다.‘’그동안 수고했는데... 내달 초, 프랑스 M사에 출장을 가주어야겠어. 기간은 2주간, 용건은...‘’그런 다음 살짝 한쪽 눈을 감으면서 한 마디 덧붙였다.‘’보고할 필요는 없어. 듬뿍 충전시켜 돌아오도록...“이런 멋을 아는 사람을 플러스 알파의 효용을 잘 아는 사람이다.이러한 명령을 받으면 부하직원도 5W 1H 이외에 ‘플러스 알파’를 상세하게 듬뿍 보고하게 될것이다. 이렇게 할 수 있도록 부하직원을 키워주는 것도 관리자에게 있어 커다란 즐거움이 될 것이다.2-5 무작정 꾸짖는상사 어떻게, 무엇을 꾸짖을 것인가‘꾸짖는 상사는 많지만, 칭찬할 줄 아는 사람은 적다.’‘요즘 상사들에게는 꾸짖는 용기가 없다.’‘칭찬하거나 꾸짖는 것은 희노애락의 표현이 아니라 일종의 평가다.’‘칭찬과 힐책은 교육과 동기 부여의 활동이다.’‘칭찬할 때는 사다.
승강기시스템의 안전에 관한 보고서□ AbstractRubber material properties and useful life evaluation are very important in design procedure to assure the safety and reliability of the rubber components. In this paper, the evaluation of characteristics and useful life prediction of rubber component for elevator cabin were experimentally investigated. The material test and accelerated heat-aging test were carried. Rubber material constants were obtained by curve fittings of simple tension, pure shear and bi-axial tension test data. By using the rubber material and component test several useful life prediction equations for rubber component were proposed. Predicted useful life of rubber component for elevator cabin agreed fairly with the experimental lives.Key Words: Elevator, Rubber component, Physical test, Heat aging, Useful lifetime□ 소개 (Introduction)승강기는 우리사회에서 자동차 이상으로 중요한 필수 교통수단으로 자리 잡고 있으며 2001년 12월 말 기준으로 204,000여대가 설치되어 운영되고 있으며 매년 15,000여대씩 증설되어, 시장규모는 연간 1조 5,000억원에 달하며 승강기 보유대수는 세계 9위, 신규 설치대수야 한다.○ 승강기와 관계되지 않는 설비는 설치되지 않아야 한다.○ 기계실로 가는 복도, 계단등은 유지관리상 지장이 없어야 한다.① 권상기(TRACTION MACHINE)승강기에 있어서 로프를 사용하여 카를 끌어올리거나 내려주는 전동기를 이용한 동력장치로 감속기가 부착된 기어(GEARD)방식과 전동기의 회전축에 메인시브(MAIN CHEAVE)를 직접부착시킨 무기어(GEARLESS)방식으로 구분되며 전동기, 감속기, 브레이크, 기계대로 구성된다.② 전동기(MOTOR)승강기의 동력원으로써 일반전동기에 비해서 기동빈도가 매우 높다. 그러므로 발열을 고려한 설계가 필요하다③ 전자브레이크(MAGNETIC BRAKE)전동기와 감속기(또는 메인시브)사이에 설치되어 관성에 의한 전동기의 회전력을 스프링의 힘에 의해 기계적으로 제동되고 전자석에 의해 브레이크가 이완되는 제동장치이다.④ 제어반(CONTROL PANEL)승강기의 운행에 따른 모든 제어회로가 집중된 장치로써 동력회로, 제어회로, 조명회로와 기타 관련 부속장치로 구성된다.⑤ 조속기(OVERSPEED GOVERNOR)와이어로프에 의해 카와 연결되어 카와 동일한 속도로 회전하는 풀리의 원심력을 이용한 카의 속도 검출장치로서 카의 속도를 검출하여 브레이크제동 및 비상정지장치(SAFETY DEVICE)를 작동시키는 안정장치이다.4.3) 승강로(HOISTWAY)승객 또는 화물을 싣고 오르내리는 카(CAR)의 통로로서 카를 유도해주는 가이드 레일 (GUIDE RAIL)과 이를 지지해 주는 브래킷(BRACKET), 균형추(COUNTER WEIGHT), 와 와이어로프(WIRE ROPE), 각종 안전스위치류와 브래킷류 그리고 카의 각 정지층에는 출입구(HATCH DOOR)가 설치되어 있으며, 특히 승강로 하부를 피트(PIT)로호칭하는데 이곳에는 완충기, 조속기로프 인장풀리(TENSION PULLY), 하부종점스위치 등이 설치된다.승강로는 화재에 대비하여 콘크리트, 철골 및 기타 비연소성 물질로 에워싸여져야 하며 충분한 강도를 가져야 다음은 승강기에 설비된 안전장치에 대해서 알아본다.① 전자브레이크(ELECTROMAGNETIC BRAKE)전동기와 감속기(또는 메인시브)사이에 설치되어 관성에 의한 전동기의 회전력을 스프링의 힘에 의해 기계적으로 제동하는 장치로서 카가 주행시는 전자석에 의해 브레이크를 개방시킨다.② 조속기(GOVERNOR)카와 같은 속도로 움직이도록 조속기 로프를 카에 연결하고 카의 움직임에 따라 조속기 풀 리가 회전함으로써 항상 카의 속도를 검출하는 장치이다. 이상속도 발생시 보통 카가 정격속도의 1.3배를 초과하지 않는 범위 내에서 조속기의 과속스위치가 동작함으로써 동력전원을 차단하여 브레이크를 작동시키며 이 스위치는 상승 및 하강의 양방향에서 작동되도록 되어 있다. 그리고 이스위치는 브레이크의 고장이나 주로프가 끊어지는 경우에는 카를 정지시킬 수 없으므로 2차 동작으로써 정격속도의 1.4배를 초과하지 않는 범위에서 조속기로프를 기계적으로 잡아 비상정지장치를 작동시킨다. 이와 같은 기계적장치는 카가 하강시에만 작동한다.③ 비상정지창치(SAFETY DEVICE)카의 속도가 정격속도를 초과하여 정격속도의 140%이하에서 즉 로프가 절단되거나 기타의 원인으로 카가 급강하시 속도를 감지하는 조속기 또는 기타장치에 의해서 비상정지장치를 작동하게 되면 카를 정지시키게 된다. 이같은 제동장치를 비상정지장치라고 하며 로프식 승강기, 간접 유압식 승강기 등에 필요하고 피트아래를 사무실 또는 통로등으로 사용하는 경우에는 카측 뿐만 아니라 균형추에도 설치하는 것이 보통이다.④ 완충기(BUFFER)카가 어떤 원인으로 최상층을 통과하여 피트에 도달했을 때, 카에 충격을 완화시켜주는 장치로서 카가 승강로의 최상층을 초과하여 진행하는것에 대비하여 균형추의 바로 아래에도 설치한다. 그러나 이 완충기는 카나 균형추의 자유낙하를 완충하기 위한 것은 아니며 자유낙하는 비상정지장치와 분담하여 카를 정지토록 한다.⑤ 도어잠김장치(DOOR INTERLOCK)도어잠김장치는 승장도어의 안전장치로 승강기의 안전장치NING DEVICE)승강기의 도어는 전동기를 이용하여 자동으로 개폐되는 자동도어 시스템으로서 도어가 닫히는 중에 승객의 출입이 있을 경우 충돌 또는 끼임사고의 우려가 있기 때문에 도어 끝단에 검출장치를 부착하여 이물질이 검출되면 닫힘을 중단하고 반전하여 열리도록 하는 장치이다.⑭ 종단층 강제 감속장치완충기의 행정거리(STROKE)는 카가 정격속도의 115%에서 1g(g 는 중력가속도)이하의 평균감속도로 정지하도록 되어야 하는데 정격속도가 커지면 행정거리는 급격히 증가한다. 이를 위하여 다른 조작장치나 감속장치와는 관계없이 속도검출과 위치검출을 하여 종단층에 접근하는 속도가 규정속도를 초과시는 바로 브레이크를 작동시켜 카를 정지시킬 수 있도록 하는 장치인데 이경우는 그 검출속도에 부합하는 짧아진 행정의 완충기를 사용할 수 있게 된다.□ 방법 (Procedure)1. 승강기용 방진고무부품 특성 및 사용 수명 평가승강기를 구성하는 여러 부품 중 방진고무는 압축하중과 변위 관계를 이용하여 카 하부에 조립되어 과부하 감지의 역할을 하고 있으나 방진고무의 특성변화로 인하여 승강기 운행 시, 과부하로 인한 안전사고의 위험이 잠재해 있으며 부품 수명에 대한 관행이나 관념이 올바로 정립되지 않아 교체시기에 대한 기준이 설정되지 않아 고장이 자주 발생하여 승강기 전체의 신뢰성 에 많은 영향을 미치고 있다.따라서, 이번 paragraph 에서는 과부하용 감지장치에 사용되는 방진고무부품에 대한 특성시험 및 평가를 통하여 방진고무부품의 교체주기를 제시하여 유지보수 등에 활용함으로 인한 이용자의 안전 확보와 승강기의 신뢰성 향상에 대해 알아 보도록 하겠다.1.1 상온 물성시험고무재료 물성을 구하기 위한 시험으로는 먼저시험에 적절한 시편을 제작한 후 경도를 측정하여 시편간의 오차가 최소화 되도록 한 다음에 시험온도와 속도 등 시험조건을 설정하여 물성시험을 실시한 후, 시험을 통해 얻어진 데이터를 분석하여 고무재료의 물성을 결정하게 된다. 고무물성을 보다 정확하게 결정하기 위해서는 단축 대해 상온에서의 정적하중시험을 수행하여 하중과 변위와의 관계를 검토하였다.Fig. 3 Static test of new rubber componentFig. 3 Static test of new rubber component시험결과는 Fig. 3(b)에서와 같이 스프링상수는 30.2~31.84 kg/mm로 하한기준값 부근이었으며, 일부 고무부품은 기준값을 만족하지 않아 초기상태 에서의 특성 및 요구조건의 만족이 필요한 것으로 나타났다.1.4 노후 방진고무부품 특성시험현재 승강기에 설치되어 사용되고 있는 방진고무부품에 대한 특성을 파악하기 위해 D사, M사 승강기에 장착되어 6년에서 12년 사용된 노후부품에 대해 특성시험을 수행하였다.특성시험결과, Fig. 4에서 보는 바와 같이 신품을 제외한 6년 이후의 방진고무부품은 모두 경화되어 스프링상수가 기준 범위를 벗어나 정확한 과부하 감지가 어려워 안전사고의 위험이 잠재해 있음을 알 수 있었다. 승강기 고무부품의 특성시험을 통하여 승강기의 안전과 방진고무부품의 특성변화를 고려하면 방진고무부품은 6년 주기로 교체하는 것이 타당하리라 사료된다.Fig. 4 Static test of old rubber component1.5 노화수명예측승강기용 방진고무부품에 대한 온도변화에 따른 스프링상수의 변화를 나타내기 위해 Fig. 5(a)와 같이 x축의 시간을 대수 값으로 하였으며 y축은 초기상태를 기준으로 스프링상수 변화율을 나타내었다. 방진고무부품의 사용수명을 스프링상수 변화율이 50%라고 하면 사용시간은 70°C, 85°C, 100°C 에서 7.35, 6.55, 6.43이 된다. 온도와 시간과의 관계로부터 Fig. 6(b)~(d)와 같은 아레니우스 선도를 구할 수 있고 최소 자승법을 이용하여 수명예측식이 Table 3과와 같이 구해진다. 구해진 수명예측 식을 이용하여 상온 25°C에서 방진고무부품의 스프링상수 변화율이 100%일 경우의 사용수명은 약 6년으로 예측할 수 있다. 본 연구를 통해 예측된 수명은 노후 된 고무부품다.
□ 서론술은 인간관계에 있어서 빼놓을 수가 없는 윤활유 역할을 하며, 서로의 닫쳐진 마음을 열어주는 열쇠이기도 하다. 오늘날 비즈니스 세계에서는 지적자본이 실질적인 화폐이다. 지적자본이란 단순한 기술적 지식이나 정보조각이 아니라 창조적 정신을 구성하는 광범위한 사회적, 감성적, 직관적, 대인적 기술을 의미한다. 대인적 기술(interpersonal skill)이란 구성원들을 리드하고 동기부여 시키며 갈등을 관리하고 다른 사람과 더불어 일할 수 있는 능력을 말한다. 사회생활을 하다보면 술을 접할 기회가 많으며, 비즈니스의 많은 부분은 음주문화를 통해 이루어진다고 해도 과언이 아니다. 술은 사람과 사람 사이를 발전시켜 주는 매개체로 비즈니스 자리에서는 협상의 묘약으로 작용하기도 한다.반면에 술로 자제력을 상실할 경우, 대인관계에 피해를 주고 사회생활에 치명적인 결과를 낳기도 한다. 술은 사람의 육체적, 정신적, 사회적 체험에 훌륭한 예속물이 될 수 있다. 바람직한 경우의 술은 인간에게 가장 진실한 충복인 것이다. 최고가 되려면 성공에 대한 집요한 노력이 반드시 필요하듯, 올바른 음주습관을 몸에 익히는 것이야 말로 자신의 인격을 지키는 것이다.올바른 음주습관을 몸에 익혀야 한다고 말했다. 이말은 마약이나 쾌락같이 ‘빠진다’고 표현되는 부정적 의미의 술 문화는 없어져야 한다는 것이다. 우리민족은 예로부터 군왕과 신하가 자연과 풍류 속에서 술을 즐기는 ‘포석정 문화’가 있었고 조선의 유교시대에는 성균관 ‘향음주례’와 같이 전통적으로 주도를 지키며 상호 유대감을 확인하며 술을 즐기는 민족이었다. 현대사회에 이르러 식민지와 독재정치시대를 거치면서 울분과 체념의 사회분위기, 서구문명의 혼용으로 주도가 사라지기 시작했고 과음과 폭탄주 순배라는 술의 군사문화와 향응이라는 질펀한 술자리 문화가 당연시되는 사회적 분위기로 변질됐다.하지만 최근 웰빙에 대한 관심고조와 가족애 중시, 여성 음주층 확대 등으로 직장이나 각종 모임에서 건전한 음주문화가 확산되는 분위기를 맞고 있다. 우리나. 그 후 몽고인의 대 본당이었던 개성, 전진기지가 있던 안동, 제주도에서부터 소주제조가 활발했었다고 한다.제조 방법은 고려시대에서 조선말기까지 증류기 및 제조법이 다소 변하기는 하였으나 뚜렷한 변천은 없었다. 1916년에 들어서는 일제가 주세법을 공포, 시행함에 따라 일본인들이 많은 자본으로 소주 제조장을 기업화하기 시작하여 대량 생산체제를 갖추기 시작했다. 해방 이후 소주 산업은 정부의 식량 정책등 환경적 여건에 의하여 사용원료 및 제조방법등에 여러차례의 변화가 있었다. 특히 1965년도의 양곡관리법 시행으로 소주의 원료 대체가 불가피하게 됨에 따라 전국의 수많은 증류식 소주업체들이 희석식 소주업체로 전환하여 본격적인 희석식 소주 시대를 맞이하게 되었다. 1970년에는 희석식 소주 회사가 254개업체였는데, 저질 주류 생산과 치열한 판매 경쟁으로 인한 유통질서의 문란으로 주류회사의 통폐합으로 국가 정책이 바뀌었다. 이러한 과정에서 1977년에는 각 지방별 제조장 기준으로 하여 각도에 1개씩 총 10개의 희석식 소주업체가 유지되어 현재에 이르게 되었다.2. 설문 조사 결과▶ 술자리 최악의 매너이 차트는 취업포털사이트 커리어가 2009년 성인 1,684명을 대상으로 술자리 최악의 매너를 묻는 질문에 응답한 결과 이다. 결과는 위와 같고 ‘억지로 술을 권하는 것’(54%)이 최악의 매너 1위에 뽑혔다.친목을 도모하고 혹은 비즈니스 협상을 위해 가지는 술자리가 잘못된 매너와 과음 등으로 다른 사람과 본인에게 해를 끼치는 결과를 가져 온다면 그 술자리는 할 필요가 없을 것이다술을 뜻하는 주(酒)라는 글자를 살펴보면 주(酒)자는 수(水)자와 유(酉)자가 합쳐진 글자이고, 유(酉)자는 의술을 뜻하는 의(醫)자의 아랫부분을 부분을 이루고 있어 술은 잘 마시면 약(藥)이 되고 잘못 마시면 독(毒)이 됨을 알 수 있다.따라서 술을 마시는 사람은 이 1,684명이 모두 인정한 이러한 술버릇들을 항상 숙지하고 있어야 하겠다. 이런 행동만 안하면 술자리는 친목도모와 일상으로의 탈으로 성숙한 인격자임을 뜻하게 되어 마침내 한 몸의 영광이 되었던 것이다. 따라서 술을 대접받을 수 있는 성인이 된 우리는 술을 조절 할 줄 알아야 하겠다.세월이 흐르고 시대가 바뀌면서 음주문화, 음주예절도 많이 바뀌었다. 전통의 주도에 따르면 술을 권하고 술잔을 주고받는 것(수작문화)이 관례였으나 오늘날에는 술잔을 주고받는 경우가 현저히 줄어 들고 있으며 대신 잔은 그대로 두고 술만 권하는 경우가 많아졌다. 전통적인 주도에서는 받은 잔은 반드시 비우고 되돌려주는 것이 예의이고 자기 앞에 술잔은 둘 이상 두지 않는 것이 술좌석에서의 예절이지만, 오늘날에는 무리하게 이 예절을 따르도록 강요하지 않으며 자신의 주량에 맞게 조절하며 마시는 것을 더욱 중요시하고 있다. 특히 자동차 생활이 일반화 되면서 이러한 음주문화의 변화는 더욱 빨리 정착되고 있으며 사회적 공감대를 형성해 가고 있다. 모든 구성원에게 술을 강제로 권하고 똑같은 양의 술을 마시게 하는 관습은 군사문화로부터 온 것으로 이는 우리의 전통주도와는 상관없는 것이고 하루빨리 시정되어야 할 악습이다. 결국 전통 음주문화에서 우리가 배워야 할 가장 소중한 것이 있다면, 그것은 즐겁게 술을 마시되 심신을 해할 정도로 마시지 않고 술자석에서도 술 마시는 상대에 대한 존중을 잃지 않는 자세라 하겠다.4. 신입생 동생을 위한 음주매너3-1 술의 첫 걸음간혹 술자리에서 같이 마시기 꺼려지는 사람이 있는 경우나, 술 자체를 잘 못 마시는 경우, 몸이 안 좋은 경우 등등 술이 먹기 싫은 날이 있을 것이다.하지만 이것을 알아둘 필요가 있다. 술 안 마시는 사람이 같은 술자리에 있으면 술자리 분위기는 그 한사람 때문에 술자리의 분위기가 어두워 질 수 있다는 것이다. 술을 잘 마시지 못한다 하더라도 술자리에 참석한 이상 첫잔은 받는 것이 예의이다. 이것을 첫 순배라고 한다.▶ 술 멀쩡하게 마실 수 있는 방법(1) 술자리에 가기 전에 꼭 배를 채운다. 빈속에 마시는 술에 취하기 쉽다. 위가 비었기 때문에 술도 들어가는 즉시 흡수가토증이 생길 우려가 있으므로 이럴 때는 짭짤한 죽을 묽게 해서 먹는 것이 좋다. 속이 거북해지는 원인은 채내에 저형당 상태가 빚어지기 때문인 데 묽은 죽은 혈관에 즉시 흡수될 수 있는 칼로리원이 되므로 속을 가라앉혀 준다.(2) 오렌지 주스도 수분과 미네랄, 칼로리를 동시에 공급할 수 있지만 산성분이 오히려 메 스꺼움을 자극할 가능성도 있다. 술의 알코올 성분은 체내에서 항상 일정한 속도로 신진 대사 과정을 거쳐 분해되는데, 과당이 함유된 식품을 섭취하면 알코올의 체내 분해 속도 를 가속화 시킬 수 있다. 꿀도 숙취 예방에 도움이 되는데, 잠자리에 들기 전 꿀물을 타 마시는 것도 좋은 방법이다. 또 야채나 과일주스도 체내에 남아있는 알코올 성분을 분해 하는데 도움을 준다.(3) 숙취로 아침에 계속 누워있는 것은 두통을 지속시키는 요인이 된다. 두통은 뇌의 혈관 이 팽창된 탓인데, 이 혈관을 다시 수축시키기 위해서도 일어서거나 앉아 있는 것이 좋 다는 것이다. 하지만 해장술로 숙취를 푸는 것은 장기적으로 볼 때 바람직하지 못한 방 법이라고 할 수 있다. 해장술 자체의 위험보다는 이틀 연속 음주를 함으로써 알코올중 독이라는 보다 심각한 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 결국 최선책은 이가 비어 있지 않은 상태에서 편안한 분위기를 만들어 가며 천천히 술을 마시는 것이 숙취를 예방하는 것이라 할 수 있다.3-2 기본적인 주도(酒道)▶ 선배와 술 마실 때(1) 남을 중상모략 하지 않는다. 자신을 돋보이려는 말은 결국 자기 자시의 신용을떨어뜨린다.(2) 교내 애정문제 라든지 개인사 등은 절대로 언급하지 않는다. 술자리에서 재미로 한얘기가 나중에 소문의 장본인이 돼 곤경에 처하기 쉽기 때문이다.(3) 술 마시는 속도를 선배에게 맞춘다. 선배보다 먼저 다운되지 않도록 속도조절에 신경을 쓴다.(4) 술병의 상표를 가리면서 따른다.(5) 만약 술을 먹지 못할 상황이라 거절하는 경우 살짝 술잔위에 손가락으로 덮는 듯한행동을 한다(6) 술은 연장자나 상급자에게 먼저 따른다.(잔의 의 주량에 맞게 취하지 않을 만큼만 마시도록 한다.(8) 술잔을 권할 때 반드시 두손으로 권한다.(9) 마찬가지로 건배를 할 때도 반드시 두손으로 한다.※ 매너 주치의(건배의 시초)옛날 서양에서 술에 독약을 타서 사람을 죽이는 일이 빈번하게 발생하였다. 그래서 여러 사람이 모이는 연회석상에서는 주인이 손님들에게 경계심을 없애고 안심시키기 위해서 자신의 술잔에 있는 술을 손님의 술잔에 따라 주고 손님의 술도 주인의 술잔에 조금씩 따라 서로 섞어 마시는 관행이 있었는데, 이것이 오늘날 잔만 부딪치게 하는 건배의 시초가 된 것이다.건배를 할 때 잔의 높이는 눈높이 정도가 알맞고, 잔을 부딪힐 때는 좌우의 가까운 사람과 가볍게 갖다대고 먼 사람에게는 눈으로 의사를 표시한다. 각국의 건배용어는 다음과 같다.· 일본: 간빠이!· 중국: 간뻬이!· 미국: cheers!, bottoms up!10) 술을 받을 때에도 반드시 오른손으로 술잔을 잡고 왼손으로 술잔을 받쳐들 듯이 하여 두 손으로 공손히 받아야 한다.※ 매너 주치의(술잔받기)술잔을 받을 때는 반드시 오른손으로 받아야 한다. 이때 가볍게 목례를 건네며 감사의 마음을 전한다. 술잔을 받은 후 바로 내려놓으면 달갑지 않다는 뜻으로 보이므로 일단 입에 대어 조금 마신 후에 내려놓아야 한다. 술잔의 3분의 1 정도는 항상 남겨놓고 다른 사람이 권할 때 비우고 받도록 한다.▶ 술자리의 좌석어느 자리에서나 상석의 위치는 비슷하다. 방 아랫목이나 벽을 등지고 앉아 출입문을 바라볼 수 있는 자리가 상석이다. 차석은 상석의 맞은편 좌석이 된다. 아랫사람이 상석에 미리 앉아 있을 경우 예의 없는 사람으로 간주될 수 있으므로 연장자 또는 모임의 주체가 상석에 앉을 수 있도록 신경 써야 한다.4. 선배 가된 동생을 위한 음주매너▶ 후배들과 술 마실때'간섭하는 사람도 없고 내가 최고인데 뭐 어떠랴?' 하는 안이한 태도로 후배들 앞에서 마음 탁 놓고 마시다가는 자칫 후배들의 신망도 잃을 뿐더러 구설수에 휘말리기 십상이다. 더구나 후배들에게 된다.